Che fine ha fatto la fusione fredda?

La fusione fredda, respinta dalla gran parte della comunità scientifica internazionale, viene praticata in alcune piccole comunità di ricerca che dispongono di organizzazione e strumenti di contatto con il pubblico molto efficienti

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  • 10-05-2008
  • di Camillo Franchini
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Martin Fleishmann e Stanley Pons.
Scrivere sulla validità scientifica della fusione fredda a quasi vent'anni dal clamoroso annuncio di Martin Fleischmann e Stanley Pons (23 marzo 1989, Università di Salt Lake City, Utah) è abbastanza straniante, perché il tempo trascorso avrebbe dovuto far sedimentare i giudizi e rendere consolidato od obsoleto l'argomento. O la scoperta dei due chimici è stata brillante e concreta, e oggi dovremmo poterne godere i frutti o almeno disporre di certezze scientifiche di riferimento, o è stata un hoax, una falsa scoperta, una delle tante di cui è cosparsa la storia della scienza. Nel primo caso la fusione fredda avrebbe dovuto uscire dai laboratori di ricerca per arrivare almeno alla realizzazione di impianti pilota; nel secondo avrebbe dovuto essere messa da parte con discrezione, dopo i primi controlli. Curiosamente nessuna delle due ipotesi si è verificata: gli ingegneri non hanno costruito gli impianti, ma la fusione fredda è rimasta oggetto di studio da parte di sparute unità di ricerca che sfidano impavide la disapprovazione del mondo scientifico accademico. Queste comunità meritano di essere conosciute da vicino.
Si tratta di gruppi isolati ma agguerriti, che sanno mantenere visibilità e creare consenso. Dispongono di riviste confezionate su misura, le più note della quali sono Infinite Energy, New Energy Times, Fusion Technology che riportano materiale che non troverebbe ospitalità su riviste scientifiche recensite. Alcune riviste di divulgazione scientifica hanno la funzione di cassa di risonanza: efficace cassa di risonanza, come dimostra in Italia l'uscita di Adriano Celentano a favore della fusione fredda durante una trasmissione televisiva RAI di novembre scorso (La situazione di mia sorella non è buona). Le loro case editrici hanno pubblicato libri ben pubblicizzati e diffusi. Vengono promossi meeting internazionali con cadenza rigorosamente annuale, intitolati con un acronimo difficile da ricordare: ISCMNS (International Society for Condensed Matter Nuclear Science), oppure ICCF. Nel 2007 il meeting ISCMNS si è svolto in ottobre a Catania; il prossimo ICCF si svolgerà nel 2008 a Washington DC . In Italia un gruppo di studio privato denominato Progetto MEG - Fusione Fredda ha organizzato una raccolta di firme da presentare in Parlamento per sensibilizzare i deputati sul problema. Al termine della campagna (15 aprile 2007) erano state raccolte 4355 adesioni. Non risulta che l'iniziativa abbia avuto qualche esito.
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Infinite Energy, una delle riviste su cui bengono pubblicati articoli in favore della fusione fredda.
La scienza di riferimento è anch'essa contenuta in due acronimi: LENR (Low Energy Nuclear Reactions) CANR (Chemically Assisted Nuclear Reactions). Amano presentarsi come cultori di discipline che possono portare a soluzione i problemi energetici dell'umanità e non solo quelli. Un caso clamoroso in ambito nucleare riguarda la pretesa di avere trovato il modo di condizionare le scorie radioattive prodotte dalle centrali nucleari a fissione. Il caso sarà esaminato ampiamente più avanti.
Nella maggior parte si tratta di esperti attivi in altri settori, volonterosamente convertiti al nucleare freddo dopo la conferenza di Fleischmann e Pons, trascinati da un'ondata di entusiasmo e di fiducia che sconvolse il mondo intero per alcuni mesi.
Il caso più clamoroso di infatuazione - e certamente il più divertente - avvenne negli Stati Uniti, dove l'anziano elettrochimico Prof. John Bockris della Texas A&M University si spinse ad affermare di avere trasmutato il mercurio in oro: aveva insomma realizzato il sogno degli alchimisti. 23 suoi colleghi su 28 presentarono un documento con la richiesta che venisse cacciato dall'Università senza tanti riguardi. Il testo conteneva espressioni di biasimo come: «Che un esperto uomo di scienza affermi di avere trasmutato elementi è per noi difficile da credere, come se avesse affermato di avere inventato uno schermo antigravitazionale, resuscitato un morto o estratto formaggio da miniere sulla luna. Noi riteniamo che John Bockris abbia ricoperto di vergogna la sua Università».
Nel 1997 John Bockris fu insignito dell'Ig Nobel per la fisica, con la motivazione che egli aveva «fatto importanti scoperte nell'ambito della Fusione Fredda e realizzato la trasformazione di "base elements" in oro».
La cosa più sorprendente è che nel mondo fusionista John Bockris è tuttora stimato come uno dei padri nobili della Fusione fredda.
Anche l'Italia fu toccata dalla frenesia fusionista. Pochi giorni dopo la diffusione della straordinaria notizia, il dottor Francesco Scaramuzzi dell'INFN di Frascati annunciò di avere confermato i risultati dell'esperimento di Fleischmann e Pons, seppure in condizioni sperimentali diverse. Fu intervistato dalla televisione e fu addirittura ricevuto in Parlamento per un'audizione.
Molti smarrirono in senso della misura: in occasione di un'intervita televisiva a Stanley Pons, il giornalista Mino d'Amato accusò di superficialità il Direttore della Scuola Normale di Pisa, l'insigne fisico Luigi A. Radicati di Brozolo, perché si dimostrò scettico di fronte alle rivendicazioni fusioniste.
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Il generatore di neutroni progettato e costruito all'ENEA.
Curiosamente molti cultori di questa nuova scienza del "nucleare freddo" sono anche interessati ad altre forme di scienza border line, come l'omeopatia con associata memoria dell'acqua e le trasmutazioni nucleari biologiche, ben esemplificate dalle galline di Kervran, che meritano un momento di attenzione. Il francese Louis Kervran sostenne infatti che, in assenza di calcio nella dieta, le galline possono sintetizzarlo da altri elementi introdotti nel mangime o nell'ambiente di vita. La reazione sarebbe una tipica trasmutazione LENR. Essendo le sue rivendicazioni anteriori alla Fusione fredda, Kervran ne è considerato un importante precursore.
Il trait d'union tra memoria dell'acqua e fusione fredda è invece rappresentato dal fisico italiano Giuliano Preparata, che ha dato veste teorica a entrambi i parafenomeni.
Che realtà c'è dietro tutto questo apparato così ben organizzato e agguerrito? Che cosa è stato concretamente realizzato dal 1989 ad oggi?

L'annuncio di una sensazionale scoperta


Le premesse erano stimolanti e non lasciavano adito a dubbi: nella conferenza stampa in cui annunciarono la loro scoperta, Fleischmann e Pons parlarono con sicurezza di "sustained nuclear fusion" (fusione nucleare che si mantiene nel tempo) realizzata in un reattore di vetro che potevano reggere in mano.
Il principio era semplice ed era basato sulla singolare proprietà del palladio di assorbire a freddo grandi quantità di idrogeno o di deuterio.
Il reattore descritto e presentato dai due scienziati era costituito da una cella elettrolitica con catodo di palladio e anodo di platino. L'elettrolita era costituito da una soluzione diluita di un sale di litio in acqua pesante. Nel corso dell'elettrolisi il deuterio si scaricava all'interfaccia palladio/soluzione, penetrava nel reticolo del palladio e andava ad occupare posizioni interstiziali fino a saturazione. Si formava una lega Pd/D, dettagliatamente descritta in numerosi diagrammi di stato che riportano la frazione atomica D/Pd in funzione di pressione e temperatura. La prossimità degli atomi di deuterio dovrebbe consentirgli di fondere con produzione di energia termica.
I parametri fisici della reazione di fusione dd (deuterio + deuterio) sono noti da tempo nei più minuti dettagli, perché sono alla base degli esperimenti di fusione calda che si conducono da anni con grandi macchine e grandi investimenti. Si ha fusione dei due nuclei quando essi collidono con un'energia superiore a una soglia strettamente collegata alla barriera di repulsione coulombiana. Sembrava la vittoria della chimica sulla fisica, di Davide contro Golia, della modestia e dell'immaginazione contro un gigantismo finora improduttivo sul piano della generazione di energia. In breve: nella fusione calda la reazione è nota, avviene, ma il bilancio energetico è tuttora negativo. La scoperta di Fleischmann e Pons sembrava capovolgere la situazione, con un bilancio energetico positivo ("excess enthalpy" fu subito definita) ottenuto attraverso apparecchiature estremamente più semplici e meno costose.
L'euforia durò poco, precisamente fino al 4 maggio 1989, quando a Baltimora i fisici americani dell'American Physical Society (APS) raccolti in un congresso straordinario decretarono che in base a esperimenti di convalida condotti con grande impegno nei più importanti centri di ricerca americani, tra cui il MIT e il Caltech, le affermazioni di Fleischmann e Pons risultavano prive di fondamento e i due chimici vennero trattati da impostori e incompetenti (Steve Koonin, un fisico teorico del Caltech, usò i termini "incompetence" e "delusion", decisamente inusuali in un congresso scientifico).
La sorte accademica e personale dei due fu disastrosa, perché non mantennero la loro posizione all'Università. Pons lavorò a Nizza per la Technova, ma senza risultati noti. Fleischmann si è appoggiato al gruppo di ricerca italiano dell'INFN di Frascati.
Anche presso i cultori odierni della fusione fredda, l'atteggiamento nei loro confronti è ambivalente; essi sono costantemente citati nelle pubblicazioni, ma altrettanto costantemente vengono criticati nella conduzione degli esperimenti e nella loro esposizione.
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Il libro pubblicato dal Co-Presidente della Commissione incaricata dal presidente degli USA di verificare la validità della fusione fredda.
È significativo il giudizio espresso dall'ing. Vittorio Violante dell'ENEA, attuale capofila di una ricerca mai interrotta presso questo Ente: «Bastarono pochi anni e dalle stelle si passò alle stalle: era stato preso un grossolano abbaglio, singolare esempio di una scienza spettacolo senza fondamento; non solo, perché quanti continuarono ad occuparsi di ricerca sulla fusione fredda, lo fecero consapevoli di mettere a rischio la propria reputazione scientifica».[1]
Se questo è il giudizio espresso da chi si occupa di fusione fredda fin dagli esordi, con dispiegamento di mezzi e di personale, c'è da chiedersi dove si colloca il razionale teorico e sperimentale di quella ricerca.
Che scienza si può sviluppare da un abbaglio iniziale? Come mai presso l'ENEA ci si è accorti dell'abbaglio solo a ricerche avanzate, quando ogni altro ente si era disinteressato da tempo di quella "scienza spettacolo"? Che giustificazioni offre l'ENEA al fatto che dai suoi laboratori non esce letteratura recensita, ma solo comunicazioni a Congressi?
Violante continua con considerazioni riduttive sorprendenti, se si considera che la ricerca è iniziata nel 1989, quasi diciotto anni fa: «…non è proprio il caso di parlare di applicazioni energetiche o d'altro tipo. Siamo ancora in una fase di ricerca fondamentale e non c'è davvero la possibilità di esprimersi non dico su ipotetiche applicazioni, ma nemmeno sulla possibilità di studi di natura tecnologica senza aver prima definito la fisica del sistema».
Fate attenzione ai tempi: questa dichiarazione di Violante, prudente al limite dello scetticismo, è del 2007. Ebbene, dodici anni prima Eugene Mallove, ingegnere aeronautico e spaziale impiegato al MIT, successivamente fondatore e direttore della rivista Infinite Energy rappresentava invece con estro quasi poetico i successi della fusione fredda nell'editoriale di febbraio 1995: «Evento straordinario! La fusione fredda diventa commerciale…».
Evidentemente nessuno nel 1995 si accorse che la fusione fredda era diventata commerciale - e nemmeno dopo se accettiamo la ragionevolezza del parere di Violante -, ma certamente Mallove sapeva che una disinformazione massiccia e spregiudicata finisce con il pagare, perché disorienta l'opinione pubblica, tiene desta l'attenzione e riesce a coinvolgere anche utilissime quanto inesperte forze politiche.

La valutazione degli esperti


L'annuncio di Fleischmann e Pons fu in effetti così dirompente che il Presidente degli Stati Uniti Bush (padre) incaricò il Ministero dell'Energia (Department of Energy) di nominare una commissione di 24 esperti, con il compito di visitare i laboratori dove la fusione fredda sembrava essere stata sperimentata con successo almeno qualche volta e di esaminare la validità dei loro presupposti teorici e la loro coerenza con le conoscenze scientifiche acquisite da tempo sulla fusione nucleare del deuterio.
Co-presidente della Commissione era il Prof. John Huizenga, un illustre chimico esperto di reazioni nucleari dai tempi del Progetto Manhattan e collaboratore di Glenn Seaborg, Premio Nobel per la Chimica 1951, Presidente dell'Atomic Energy Commission. Da quell'esperienza Huizenga trasse un libro intitolato Cold Fusion, the scientific fiasco of the century, edito nel 1992 dalla Oxford University Press. Il titolo da solo ci informa sui risultati prevedibili dell'indagine. Essi furono: «La fusione nucleare a temperatura ambiente, del tipo descritto in questo rapporto, sarebbe contraria a qualsiasi conoscenza acquisita nell'ultimo mezzo secolo sulle reazioni nucleari».
Recentemente ho avuto l'onore di avere uno scambio di corrispondenza con il Prof. Huizenga, che mantiene la sua posizione inflessibile sull'argomento e mi incoraggia a smascherarne l'infondatezza.
Sarebbe interessante riportare almeno parte delle considerazioni che sono servite agli esperti per respingere la fusione fredda e sottrarla al finanziamento pubblico. Considero però sufficiente riportare in sintesi i punti più importanti.

I prodotti della reazione di fusione sono assenti.
La fusione dd avviene secondo tre modalità che si differenziano per la probabilità di evenienza.
  1. 2H+2H --> 3He + n (neutrone) probabilità 0,5
  2. 2H+2H --> 3H + p (protone) probabilità 0,5
  3. 2H+2H --> 4He* + g (23,8 MeV) probabilità 10-6

I rapporti tra le probabilità (0,5/0,5/10-6) definiscono il branching ratio (rapporto di ramificazione), un parametro molto importante, come si vedrà.
Come si vede, le reazioni 1. e 2. portano alla formazione di neutroni e trizio, che dovrebbero perciò essere presenti come "ceneri" a testimoniare l'avvenuta fusione.
La reazione 3., molto improbabile, è singolare per l'elevatissima energia del gamma di assestamento di 4He* (l'asterisco indica che l'elio è radioattivo g ). Per questa ragione, cioè per l'estrema improbabilità che si formi una struttura così ricca di energia, la dd preferisce le vie 1. e 2.
La breve premessa serve per capire che cosa si deve cercare per stabilire se si è di fronte a una reazione nucleare o a un qualsiasi altro fenomeno chimico o fisico. Precisamente: neutroni, trizio, isotopi dell'elio e gamma.
Non è mai stato rilevato un flusso di neutroni proporzionale all'energia termica che si sostiene di avere prodotto; anzi, non è mai stato rilevato alcun flusso di neutroni diverso dal rumore di fondo dello strumento rivelatore, dovuto a neutroni liberati dall'interazione dei raggi cosmici con la materia. Si disse ironicamente che se il flusso di neutroni avesse corrisposto all'energia termica denunciata, Fleischmann e Pons non sarebbero stati in grado di tenere una conferenza stampa, perché sarebbero morti prima, uccisi dalle radiazioni ancora con la provetta in mano.
Visto che i neutroni mancavano, il fenomeno fu disinvoltamente descritto da Fleischmann come fusione aneutronica.
Sono stati fatti tentativi per giustificare la presunta presenza di effetti termici in assenza dei prodotti di fusione. Forse il più importante di questi tentativi è dovuto al fisico Giuliano Preparata, ordinario di Teoria delle Interazioni Subnucleari dell'Università di Milano, scomparso nel 2000.
Si è anticipato che la fusione di due nuclei di deuterio richiede che essi collidano con un'energia superiore a una soglia che si colloca intorno a 150 keV; essi devono cioè superare la barriera coulombiana rappresentata dalle cariche positive dei nuclei. Secondo Preparata, il superamento di tale barriera è possibile anche per energie termiche, poiché gli elettroni d del reticolo cristallino del palladio formano una sorta di schermo che attenua la repulsione elettrica. Tale ipotesi non trova però corrispondenza nella fisica standard.
Per giustificare l'assenza di neutroni e di trizio nei prodotti di reazione, Preparata ipotizzò che la reazione di fusione 3., estremamente improbabile secondo i dati sperimentali e la fisica standard, diventasse la più probabile nelle condizioni particolari rappresentate dal reticolo cristallino del palladio. Preparata ipotizzò quindi, in modo arbitrario, una modifica del branching ratio.
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Nessun team di ricercatori che lavorano sulla fusione fredda è mai stato in grado di presentare alla vista e al controllo di tutti un esperimento riuscito.
Se le cose fossero andate secondo le ipotesi di Preparata (superamento della barriera di potenziale in condizioni termiche; modifica del branching ratio in favore della reazione 3.), gli sperimentatori avrebbero dovuto confrontarsi almeno con la presenza di una intensa radiazione g molto penetrante.
Ma, oltre i neutroni e il trizio, anche la radiazione gamma risultò assente.
Preparata credette di superare anche quest'ultimo ostacolo, ipotizzando che l'energia del gamma venisse totalmente degradata a energia termica o X molle nell'ambito del reticolo metallico.
Per chi ha esperienza in campo nucleare, questa ipotesi risulta sorprendente anche più delle altre, perché un nucleo caldo non può modificare le sue modalità di rilassamento in funzione dell'ambiente, che può essere indifferentemente il vuoto o un reticolo cristallino.
Come si vede, Preparata ricorse a tre ipotesi ad hoc per giustificare tre eventi fisici che non hanno mai avuto un riscontro sperimentale riconosciuto dalla comunità scientifica.[2]
Lo stesso Preparata, autore delle tre ipotesi ad hoc (superamento della barriera di potenziale coulombiano; modificazione del branching ratio; mancata emissione di radiazione gamma) ha sentito il bisogno di presentarle come "i tre miracoli". Tre miracoli in serie, come si può vedere, quindi particolarmente improbabili. Se ciò non bastasse, si può anche osservare che le teorie ad hoc non rappresentano un modo corretto di fare scienza. Il testo che le contiene (Capitolo 8° di QED Coherence in Matter, World Scientific) risale al 1995, sei anni dopo il primo annuncio della fusione fredda.
Gli esperimenti non sono riproducibili
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15 anni dopo la prima verifica, il Dipartimento per l'energia convocò un panel di esperti per un secondo parere sullo stato di avanzamento delle ricerche sulla fusione fredda.
Fleischmann e Pons non sono mai stati in grado di esibire una cella funzionante, invocando le ragioni più disparate, prima fra tutte la struttura cristallina del palladio che veniva modificata dalle modalità di preparazione. Per non parlare della purezza dei prodotti chimici e dello stesso palladio che non appariva mai sufficientemente elevata.
Gli stessi problemi di riproducibilità si presentano anche oggi, per cui nessun team di ricercatori è in grado di indire una conferenza stampa dove venga presentato alla vista e al controllo di tutti, giornalisti e colleghi, un esperimento riuscito.
A questo proposito viene riportato un significativo episodio su Preparata. Il 27 novembre 1992, egli partecipò a una conferenza stampa presso il National Press Club di Washington. Gli fu chiesto perché tanti ricercatori fossero incapaci di replicare i risultati di F&P. Preparata rispose: «Tutta questa enfasi sulla riproducibilità è una sorta di cattiva abitudine di alcuni scienziati».
Le pubblicazioni non sono recensite
Il 23 ottobre 2006 RAI News 24 manda in onda un'intervista a un gruppo di ricercatori dell'ENEA che lavorano sulla fusione fredda. Con una certa ingenuità la Dr.ssa Antonella De Ninno, responsabile del progetto insieme a Emilio Del Giudice, Antonio Frattolillo e Antonietta Rizzo, nello spiegare la mancata pubblicazione di un loro rapporto interno, dichiara: «Dopo Nature abbiamo provato con altre quattro riviste, però devo dire che non siamo riusciti ad avere un processo di revisione convenzionale».
È quello che accade normalmente: fin dal primo anno, soprattutto dopo la pubblicazione del Rapporto del Ministero dell'Energia statunitense (DoE) avvenuta il 30 ottobre 1989, evento che sarà ricordato nel seguito, nessuna rivista scientifica dotata di referee ha pubblicato materiale importante sulla fusione fredda. De Ninno si meraviglia, ma è in buona compagnia, perché praticamente non esiste letteratura recensita sulla fusione fredda. Non solo: dopo una prima ondata andata a segno, anche gli uffici brevetti respingono invenzioni o ritrovati collegati alla fusione fredda. Ai praticanti in questo ambito restano le solite riviste fatte su misura e nate sull'onda del primo entusiasmo e, soprattutto, i convegni ISCMNS e ICCF, che pubblicano i resoconti degli interventi, parte dei quali sono reperibili in rete. Tutte queste sono però attività di scarso rilievo, lontane dalla normale dinamica accademica.

Dopo 15 anni una seconda verifica


Nel 2004, esattamente dopo 15 anni dalla conferenza stampa di Fleischmann e Pons, il DoE, su sollecitazione di alcuni fusionisti della prima ora, tra cui Michael McKubre dello Stanford Research Institute (attenzione: non ha niente a che fare con la famosa Università) e Peter Hagelstein del (MIT), ricevette l'incarico dal Presidente George W. Bush di replicare l'inchiesta fatta nel 1989. Fu un segno esemplare di serietà di comportamento, di fatto fu concesso un secondo appello. Furono convocati diciotto esperti e a ognuno fu richiesto di esprimere in forma anonima un giudizio su pubblicazioni scelte da quattro esponenti, tra cui i due citati, molto noti nel campo della fusione fredda.
In pratica si trattò di un lavoro di revisione di testi. Il risultato è raccolto in poche ma significative frasi:
Nessun revisore raccomanda un programma finanziato dal governo federale e finalizzato allo studio delle reazioni nucleari a bassa energia.
Anche se dal 1989 sono stati fatti progressi significativi nelle misure calorimetriche, le conclusioni raggiunte dai revisori di oggi sono simili a quelle del 1989.
Alcuni revisori sono dell'opinione che non è probabile che altri esperimenti simili a quelli già effettuati durante questi quindici anni siano utili all'avanzamento delle conoscenze in questo campo.
I revisori ritengono che sarebbe vantaggioso sottoporre i lavori a procedimenti di Peer-review (recensione fatta da colleghi esperti nel settore).

Quest'ultimo invito è significativo, anche se non sembra perentorio: la letteratura scientifica deve essere sottoposta a procedimenti di revisione, altrimenti resta solo un documento di utilità personale.

La ricerca sulla fusione fredda in Italia

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I centri dell'ENEA in Italia.
Come si è accennato all'inizio di questo articolo, dai tempi di Fleischmann e Pons le cose si sono sviluppate nella speranza che dall'idea originaria potessero derivare filoni di ricerca sussidiari. Il più importante è quello della "fusione fredda povera", che fa a meno dei costosi palladio e acqua pesante. È la strada seguita dai fisici Francesco Piantelli (Università di Siena, Dipartimento di Fisica) e Sergio Focardi (Università di Bologna, Dipartimento di Fisica), che impiegano nickel al posto del palladio e acqua leggera al posto dell'acqua pesante. Se c'erano obiezioni teoriche alla fusione fredda classica, qua le obiezioni diventano assolutamente proibitive, perché ogni trasmutazione che coinvolga l'idrogeno (il protone) comporta un'interazione debole praticamente impossibile in termini di sezione d'urto. Insomma: se gli esperimenti di Focardi e Piantelli fossero realmente avvenuti come descritto, tutta la meccanica e l'elettrodinamica quantistica dovrebbero essere riscritte.
Lo stesso può dirsi anche per i cosiddetti fenomeni LENR (Low Energy Nuclear Reaction) e CANR (Chemically Assisted Nuclear Reaction) (i fusionisti sono molto bravi a coniare acronimi di fenomeni esotici inesistenti). A proposito dei fenomeni LENR merita di essere segnalato un progetto di finanziamento pubblico del valore di 25 milioni di euro da destinare a un gruppo di lavoro di Frascati dell'INFN guidato dal Dr Francesco Celani, su cui nel gennaio 2005 ha scritto un articolo la giornalista del Sole 24Ore Ludovica Carlesi Manusardi. Oggetto della ricerca avrebbe dovuto essere la trasmutazione dei prodotti di fissione stronzio e cesio in molibdeno e praseodimio rispettivamente, per assorbimento a freddo di quattro nuclei di deuterio da parte di cesio e stronzio in un unico step. Si tratta della cosiddetta invenzione del Dr Yasuhiro Iwamura, un fisico della Mitsubishi. La descrizione del progetto è priva di qualsiasi consistenza scientifica, a cominciare dalla separazione elettrolitica di cesio e stronzio da una soluzione acquosa. Basti ricordare che il cesio possiede il più elevato potenziale standard di ossidazione tra tutti i metalli. L'acqua è un ossidante più efficace dello ione Cs+. Lo stesso vale per lo stronzio.
In molte occasioni ho definito Iwamura un imbroglione; la sua ignoranza nella materia che tratta è tanto clamorosa che non gli si può consentire di cercare credito in Italia.
Vale infine la pena di riportare i nomi dei due centri italiani finanziati dallo Stato che studiano la fusione fredda in modo istituzionale: si tratta dell'ENEA con il gruppo guidato da Vittorio Violante, un ingegnere chimico, e dell'INFN di Frascati, con il gruppo guidato dal Dr Francesco Celani, un fisico. Esistono poi unità di ricerca gestite da enti privati che cercano collaborazione dove possono, alla disperata ricerca di visibilità e di qualche sostegno concreto.
Nell'agosto 2007 ho voluto informarmi presso l'ENEA per quale ragione la fusione fredda fosse ancora allo studio, nonostante venti anni di risultati inconcludenti . Ho ricevuto la seguente risposta:
Le persone firmatarie del report non lavorano più su questo argomento da anni e le loro attività non hanno avuto seguito. Altre attività sono invece in corso. Se è interessato ad approfondire mi riscriva. Una intervista sull'argomento al Dott. Violante è pubblicata su: "Qualche spunto su": www.titano.sede.enea.it/Stampa .
Cordiali saluti, Elisabetta Pasta.


A proposito del Rapporto 41 c'è un dettaglio curioso da segnalare: pur essendo datato novembre 2002, reca anche la firma di Preparata che è morto nell'aprile del 2000.
Il gruppo Del Giudice, De Ninno, Frattolillo e Rizzo ha quindi abbandonato la fusione fredda senza risultati di rilievo. Resta Violante, che ora si muove con estrema prudenza.
È difficile capire l'inerzia con cui l'ENEA tratta l'argomento. In vent'anni le rose avrebbero dovuto fiorire. Evidentemente presso i centri di ricerca italiani esistono delle nicchie protette, dove la ricerca non è sottoposta a scrutinio periodico.
Ritengo che l'esperienza di venti anni dovrebbe indurre due centri prestigiosi come l'ENEA e l'INFN a chiudere con una ricerca che può portare solo discredito.
In questo senso mi sembrano particolarmente chiare le parole scritte nel 1999 da Robert F. Heeter del Princeton Plasma Physics Laboratory (mia traduzione dall'inglese): «La fusione fredda assomiglia all'alchimia del medioevo. Con il tentativo di trasformare l'idrogeno in energia, la ricerca della verità soffre ora esattamente come 1000 anni or sono, quando si cercava di trasformare il piombo in oro. La seduzione della fama e della ricchezza e il desiderio naturale di credere in buone novità hanno avuto un'influenza corruttrice sullo scetticismo scientifico. Così ricercatori che lavorano in campi estranei alla loro normale esperienza sono più facilmente indotti a interpretare errori sperimentali come risultati positivi. È difficile non essere scettici su una nuova scoperta rivoluzionaria che avrebbe, in un momento così opportuno, un valore economico straordinario e immediato».

Fusione fredda e scienza patologica: un bilancio della vicenda


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Il premio Nobel Irving Langmuir che tenne un famoso seminario selle caratteristiche della scienza patologica.
Su questo tema in meno di un mese ho ricevuto due lettere interessanti, che meritano di essere conosciute.
La più recente (28 dicembre 2007) è di Glenn Elert che lavora in collegamento con il DoE e gestisce il sito Chaos Hypertextbook: «I ricercatori che per primi sostennero di avere scoperto la fusione fredda furono così completamente screditati che ora l'argomento è un ammazza-carriera. Da anni non sento parlare di fusione fredda negli Stati Uniti».[3]
Ammazza-carriera dunque, un'espressione di brutale efficacia.
L'altra lettera, datata 10 dicembre 2007, è di Don Groom, un fisico del Lawrence Berkeley National Laboratory; riporta con spirito e gustosi dettagli la situazione che si venne a creare all'Università dello Utah in seguito all'outing poco meditato di F&P. È un piccolo pezzo di storia. Ne riporto la traduzione in italiano[4]:
Caro Camillo, che cosa terribile essere riportato a quella vicenda!
Il premio Nobel Irving Langmuir tenne un famoso seminario presso The Knolls Research Laboratory il 18 dicembre 1953, intitolato "Scienza patologica". Sebbene molti lo ricordino, la registrazione del discorso andò perduta. Una registrazione di pessima qualità venne comunque fatta e da questa, con un po' di cura, si poté ricavare una ricostruzione ragionevole. Physics Today (42, (10), 36-48, 1989) pubblicò la ricostruzione del discorso, insieme a uno schema divertente sull'evoluzione di una scoperta di scienza patologica:
  • Il massimo effetto osservato è provocato da un agente la cui intensità di azione è a stento rilevabile; la grandezza dell'effetto è sostanzialmente indipendente dall'intensità
della causa.
  • L'effetto è di grandezza tale da restare prossimo ai limiti di rivelabilità; ossia molte misure sono necessarie a causa del bassissimo significato statistico dei risultati.
  • Si fanno rivendicazioni di grande accuratezza.
  • Vengono suggerite teorie fantastiche contrarie all'esperienza.
  • Si incontrano critiche accanto a scuse ad hoc.
  • Il rapporto tra sostenitori e critici aumenta, poi cade gradualmente fino all'oblio.

Fu interessante che l'articolo di Physics Today fosse stato pubblicato subito dopo che l'errore con frode sulla fusione fredda era venuto alla luce. In rete si trova moltissimo materiale sull'argomento.
Farò un commento su quello; non conosco gli altri che tu citi.
Ero ancora al Dipartimento di Fisica dell'Università dello Utah, anche se in temporanea inattività, quando Fleishman e Pons fecero il loro annuncio in quel modo. "In quel modo" significa attraverso comunicati stampa e così via; non so se sia mai esistita una loro pubblicazione su una rivista recensita. L'amministrazione dell'Università si entusiasmò e per un po' investì anche dei soldi.
Fleishman & Pons, elettrochimici, non parlarono mai con nessuno del dipartimento di fisica e, di fatto, evitarono i fisici.
L'idea, per quello che ricordo, era che, qualunque fossero le condizioni sperimentali, del deuterio veniva assorbito in palladio. A intervalli imprevedibili veniva rilasciata una quantità di energia. L'argomento per giustificare la fusione era semplicemente: "Bene, cos'altro potrebbe essere?".
Avevo un caro amico nella facoltà di legge che affermava di non capire nulla di scienza. Durante una conversazione telefonica (ero a Berkeley), egli commentò che, qualunque cosa fosse, era una buona cosa. Se era giusta avrebbe risolto i problemi energetici dell'umanità, se era sbagliata, il presidente dell'Università, Chase Peterson, si sarebbe dimesso. Entrambe le ipotesi erano desiderabili. Effettivamente non solo Chase ma anche l'intera alta amministrazione si dimisero prima che la cosa fosse finita, con eccezione del vice presidente per la ricerca, Jim Brophy.

C'erano molti problemi.

  1. Fleishman e Pons rifiutarono di condurre l'esperimento di controllo, usando idrogeno invece di deuterio. (La differenza tra fisica e chimica è la differenza che intercorre tra idrogeno e deuterio!)
  2. La fusione è accompagnata da una quantità di neutroni. Data l'energia che sostenevano fosse stata rilasciata, il flusso di neutroni avrebbe dovuto ucciderli. In ogni caso essi non cercarono neutroni; anzi, non cercarono alcun indicatore di fusione nucleare.
  3. Ci fu il gran numero di lavori teorici che ci si aspettava su un possibile meccanismo. Fallimento finale.
  4. Tuttavia, parecchi di noi furono (per poco) entusiasti. Ognuno cercò di replicare l'esperimento; alcuni sostennero di esserci riusciti e più tardi smentirono. Solo loro potevano farlo….
  5. …Così la maggior parte di noi si accorse che si trattava di sciocchezze. Fleishman e Pons se ne andarono presto. Le compagnie del settore energetico e altri gruppi continuarono e continuano a investirci denaro. C'era anche un tizio impiegato al MIT, che venne totalmente ostracizzato dai colleghi.


Ma l'ultimo stadio in ogni situazione di scienza patologica è che un piccolo nucleo di Veri Credenti persevera indefinitamente.
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La vicenda della fusione fredda dimostra che l'inesistenza di un fenomeno non è un impedimento per continuare la ricerca.
Insomma la strana vicenda della fusione fredda ha dimostrato che l'inesistenza di un fenomeno non è un impedimento per continuare la ricerca. Finché saranno disponibili fondi, la ricerca continuerà. I finanziamenti saranno sempre trovati, perché i ricercatori sono poco incentivati a presentare risultati scarsi o negativi, per non perdere i finanziamenti.
La chiusura della ricerca sulla fusione nell'Università dello Utah non è servita per accelerare il declino asintotico della fusione fredda. La ricerca è semplicemente continuata da altre parti.

Camillo Franchini
Ex Capo Sezione Chimica del CISAM (Pisa);
Già attivo come Radiochimico presso l'Euratom (Bruxelles)
e la Technische Hochschule di Monaco (RFT)

2) Una teoria (o ipotesi) ad hoc ha lo scopo di fornire una giustificazione a fatti sperimentali che non appaiono inquadrabili in teorie o ipotesi esistenti. Il suo limite sta nella limitatezza di applicazione, per cui può apparire una confessione di impotenza. Un'ipotesi ad hoc di successo fu quella del neutrino di Pauli, che riuscì con la sua introduzione a mantenere la validità di quattro leggi di conservazione. Un'ipotesi ad hoc errata fu invece la costante cosmolgica di Einstein che egli stesso a un certo punto respinse.
3) La lettera originale di Glenn Elert: «The researchers who first claimed to have discovered cold fusion were so completely discredited that the topic is now seen as a career killer. I haven't heard anything cold fusion research in the US in years».
4) La lettera originale di Don Groom: «Dear Camillo, Ah, what a terrible thing to get sucked into!

Nobel Laureate Irving Langmuir gave a famous colloquium at The Knolls Research Laboratory, December 18, 1953, entitled "Pathological Science." Although many remembered it, the tape made of the lecture was lost. Evidently a lousy illegible recording of some kind was made from the tape, and with care a reasonable reconstruction could be made. Physics Today 42 (10) 36-48 (1989) published the reconstruction of the lecture, along with a cool table about the evolution of pathological science discovery:
  • The maximum effect that is observed is produced by a causative agent of barely detectable
intensity, and the magnitude of the effect is substantially independent of the intensity of the cause.
  • The effect is of a magnitude that remains close to the limit of detectability, or many
measurements are necessary because of the very low statistical significance of the results.
  • There are claims of great accuracy.
  • Fantastic theories contrary to experience are suggested.
  • Criticisms are met by ad hoc excuses.
  • The ratio of supporters to critics rises and then falls gradually to oblivion.

It was interesting that the Physics Today article was published shortly after the appearance of the cold fusion mistake cum hoax. There's lots and lots about it on the web.
I will comment about that one; don't know what the others you mention are.
I was still on the physics department faculty at the University of Utah, albeit on research leave, when Fleishman & Pons sort of announced it. "Sort of" means via press releases, etc; if there was ever a publication in a refereed journal I don't know about it. The administration of the U got all excited about it, and even spent money for awhile.
Fleishman & Pons, electrochemists, never event talked to anybody in the physics department, and in fact avoided the physicists.
The idea, as I remember, was that under whatever conditions they were working deuterium was adsorbed onto palladium. At unpredictable intervals a lot of energy was produced. There argument for fusion was simply "Well, what else could it be?".
I had a good friend in the law school who claimed to know nothing about science. He commented during a phone call (I was in Berkeley) that whatever it was was very good indeed. If it was right, it would solve mankind's energy problems, and if he was wrong, the president of the U, Chase Peterson, would resign. Both were desirable. In fact not only Chase but the entire upper administration resigned before it was over, with the exception of the VP for research, Jim Brophy. He died of prostate cancer, and I can't believe the speed of the disease wasn't related to the stress he was under.

There were lots of problems.

  1. They refused to run the corresponding control experiment, using hydrogen instead of deuterium. (The difference between physics and chemistry is the difference between hydrogen and deuterium!)
  2. Fusion is accompanied by lots of neutrons. Given the energy claimed to be released, the neutron flux would have killed them. In any case they didn't look for it, and in fact looked for no indicators of a nuclear reaction.
  3. There were the expected large number of theoretical papers about a possible mechanism. Eventual failure.


Nonetheless, lots of us got (briefly) excited. Everybody tried to replicate the experiment; some claimed to have done so, and later retracted. Only they could do it….
…So most of us quickly learned it was crap. F & P were soon gone. Power companies and other science challenged groups kept, and keeps, putting money into work on it. This includes one tenured guy at MIT, who is totally ostracized by his colleagues.
But the last step in any pathological science situation is that a small cadre of True Believers persists indefinitely».

Traduzioni dall'inglese a cura dell'autore.